Wpływ twardej wody na działanie anionowych środków powierzchniowo czynnych
- Szczegóły
Twarda woda to hasło, które często pojawia się w kontekście urządzeń AGD, takich jak pralki, kotły grzewcze czy zmywarki. Ale jej wpływ jest istotny także w procesie profesjonalnego mycia pojazdów.
Czym jest twarda woda?
Twarda woda to woda zawierająca dużą ilość jonów wapnia (Ca²⁺) i magnezu (Mg²⁺). Związki te przedostają się do wód gruntowych w wyniku reakcji dwutlenku węgla (CO₂) z minerałami w glebie.
Rodzaje twardości wody
- Twardość przemijająca - wywołana obecnością wodorowęglanów wapnia i magnezu. Jest określana jako „przemijająca”, ponieważ można ją usunąć poprzez gotowanie wody. Należy jednak pamiętać, że przez podgrzanie wody do temperatury ok. 100°C w rezultacie powstają nierozpuszczalne sole, które osadzają się na dnie.
- Twardość trwała - powodowana przez obecność siarczanów i chlorków wapnia i magnezu.
Oznaczanie twardości wody
Jedną z najprostszych i najczęściej stosowanych metod oznaczania twardości wody jest tzw. metoda kropelkowa, w której wynik podaje się w stopniach niemieckich (°dH). Do przeprowadzenia pomiaru wystarczy próbka badanej wody, specjalny odczynnik oraz barwnik wskaźnikowy - cały zestaw można łatwo kupić w sklepach instalacyjnych lub budowlanych. Pomiar polega na dodawaniu odczynnika kroplami do momentu zmiany barwy roztworu.
Twardość wody może być wyrażana w różnych jednostkach, a jedną z najczęściej stosowanych są tak zwane stopnie niemieckie (°n lub °d lub °dH lub dGH).
Kategorie twardości wody:
| Lp. | Stopień twardości wody | mg CaCO3/l | °dH | mmol/l | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Woda bardzo miękka | <2 | <100 | <5,6 | <1 |
| 2 | Woda miękka | 2-4 | 100-200 | 5,6-11,2 | 1-2 |
| 3 | Woda średnio twarda | 4-7 | 200-350 | 11,2-19,6 | 2-3,5 |
| 4 | Woda twarda | 7-11 | 350-550 | 19,6-30,8 | 3,5-5,5 |
| 5 | Woda bardzo twarda | >11 | >550 | >30,8 | >5,5 |
Wpływ twardej wody na proces mycia
Twarda woda ma wyższe napięcie powierzchniowe, co utrudnia zwilżanie powierzchni. Efekt? Gorsze przyleganie detergentu i niższa skuteczność czyszczenia.
Przeczytaj także: Substancje powierzchniowo czynne w wodzie
Współczesne detergenty - zawierające anionowe środki powierzchniowo czynne, takie jak SLES (Sodium Laureth Sulfate) i ABSNa (Sodium Alkylbenzene Sulfonate), które są często używane w szamponach do aut - łatwo reagują z dodatnimi kationami wapnia i magnezu obecnymi w twardej wodzie.
W twardej wodzie większość składników detergentów, szczególnie te które posiadają tzw. anionowe środki powierzchniowo czynne, przyczepia się do minerałów zawartych w wodzie (jonów żelaza, magnezu, cynku itp.), zamiast myć. Oznacza to, że aby uzyskać satysfakcjonujące efekty mycia potrzeba zużyć więcej detergentu i podwyższyć temperaturę, co również może powodować uszkodzenie powierzchni i generować niepotrzebne koszty.Ponadto, twarda woda nie nadaje się do opłukiwania auta, ponieważ powstające wówczas krople po wyschnięciu powodują nacieki wodne (water spoty), a zmieszanie jej z osuszaczami bądź hydrowoskami zmniejsza ich efektywność, a nawet może spowodować zmętnienie roztworu roboczego. Twarda woda sprawia, że aktywne piany będą w mniejszym stopniu się pieniły.
Sposoby radzenia sobie z twardą wodą
Producenci profesjonalnych środków czystości najczęściej używają zmiękczonej lub zdejonizowanej wody przy produkcji. Ale u klientów końcowych sytuacja wygląda inaczej - myją oni często przy użyciu zwykłej wody z kranu.
Coraz popularniejsze stają się środki chelatujące - substancje, które wiążą kationy metali (głównie Ca²⁺ i Mg²⁺) w trwałe, rozpuszczalne kompleksy. Dzięki temu nie tworzą się osady, a już istniejące mogą być nawet rozpuszczone. Wśród chelatów znajdziemy także zeolity - naturalne glinokrzemiany, które skutecznie zmiękczają wodę bez negatywnego wpływu na środowisko.
- Fosfoniany - związki o zbliżonym działaniu do fosforanów, ale znacznie wolniejszym tempie rozkładu, przez co są bardziej stabilne i bezpieczniejsze dla środowiska wodnego.
- Fosforany - kiedyś powszechnie stosowane jako skuteczne środki zmiękczające - wymagały jednak stosowania w wysokich stężeniach, sięgających nawet kilkunastu procent masy produktu.
Płyny do mycia pojazdów zawierają w swoich składach zaawansowane systemy neutralizacji jonów metali odpowiedzialnych za twardość wody.
Przeczytaj także: Wszystko o twardej wodzie
Przeczytaj także: Jak pozbyć się osadu z twardej wody?
tags: #powierzchniowo #anionowe #twarda #woda #działanie
